JP3915410B2

JP3915410B2 - Exhaust muffler device for vehicles

Info

Publication number: JP3915410B2
Application number: JP2001031049A
Authority: JP
Inventors: 明男松本
Original assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Current assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Priority date: 2001-02-07
Filing date: 2001-02-07
Publication date: 2007-05-16
Anticipated expiration: 2021-02-07
Also published as: JP2002235537A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マフラーボディーの内部に複数の排気管が略平行に配設された車両の排気マフラー装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動二輪車等の車両の排気マフラー装置において、図１２に示すように、マフラーボディー１０１の内部に配設したインナーパイプ１０２をＵターン形状にすることにより、排気ガス流路長を長く形成してエンジンの出力特性やトルク特性を向上させたものがある。この場合、インナーパイプ１０２はＵターン部分を形成するＵ字管１０３と、このＵ字管１０３の上流側および下流側にそれぞれ連結される排気管１０４，１０５とから構成され、排気管１０４の上流側に図示しないエキゾーストパイプが連結される。
【０００３】
排気管１０４は、マフラーボディー１０１の前端部と、マフラーボディー１０１の内部を区画する２枚の隔壁１０６，１０７とにより３箇所を固定され、排気管１０５は隔壁１０７のみにより片持ち状に固定されている。そして、片持ち支持された排気管１０５の自由端側の揺れや振動を抑制するため、排気管１０４の中間部と排気管１０５の自由端付近との間が連結部材１０８により連結固定されている。連結部材１０８は例えば板材であり、その両端が排気管１０４，１０５にそれぞれ溶接固定されている。
【０００４】
また、年々厳しくなる排気ガス規制に適合するため、マフラーボディー１０１の内部に触媒１０９が設置されるようになってきた。触媒１０９は、インナーパイプ１０２から放出される高温な排気ガスに触れやすいように、マフラーボディー１０１の内部前方にて排気管１０５の出口（自由端）に対面するように配置される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように、複数箇所（３箇所）を固定された排気管１０４の中間部と、片持ち状に固定された排気管１０５の自由端付近との間が連結部材１０８により直結状に固定されていたため、排気管１０５が排気熱により膨張して軸方向に伸縮した場合には、連結部材１０８両端の溶接部に過大な応力が加わり、これが排気マフラー装置の耐久性に悪影響を及ぼしていた。特に、マフラーボディー１０１の内部に触媒１０９が設置されている場合には、触媒１０９が発する高温な反応熱により排気管１０５の熱膨張量が大きくなり、上記問題点が一層助長される。
【０００６】
本発明に係る車両の排気マフラー装置は、上記問題点を解決するために発明されたものであり、その目的は、簡素な構成によりマフラーボディーの内部に配設された排気管の揺れや振動および熱膨張等に起因する排気マフラー装置の耐久性劣化を防止することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明に係る車両の排気マフラー装置は、請求項１に記載したように、マフラーボディーの内部に、複数箇所を固定された排気管と、一方側に自由端を備えて片持ち状に固定された排気管とが略平行に配設された車両の排気マフラー装置において、上記複数箇所を固定された排気管の固定箇所間に上記片持ち状に固定された排気管を排気管の軸方向へスライド可能に保持するスライド保持手段を固定して設け、このスライド保持手段を、上記片持ち状に固定された排気管の自由端付近に環装されて上記排気管の軸方向にスライド可能な環状部材を備えたものとしたことを特徴とする。
【０００８】
上記構成によれば、片持ち状に固定された排気管が上記スライド保持手段を介して複数箇所を固定された排気管にスライド可能に保持されるため、片持ち状に固定された排気管の揺れや振動が抑制されるとともに、片持ち状に固定された排気管が熱膨張して軸方向へ伸縮しても、この伸縮がスライド保持手段により吸収される。このため、両排気管の間に応力が加わらず、これにより排気マフラー装置の耐久性劣化が防止される。
【０００９】
また、片持ち状に固定された排気管の自由端側の振動が効率良く抑制されるため、この点でも排気マフラー装置の耐久性劣化が防止される。
【００１０】
さらに、このようにスライド保持手段を環装部材を主体にしたものとすれば、その構成を非常に簡素にすることができる。
【００１１】
そして、本発明に係る車両の排気マフラー装置は、請求項２に記載したように、請求項１の構成において、前記マフラーボディーの内部前方に排気浄化用の触媒を設置し、前記片持ち状に固定された排気管の自由端開口部を上記触媒の近傍に対面させ、この自由端の付近を前記スライド保持手段により保持した。
【００１２】
この場合、片持ち状に固定された排気管から排出される高温な排気ガスが直ちに触媒に触れるので排気浄化効率が高められる反面、触媒の反応熱を受けて排気管の熱膨張量が増大する。しかし、この排気管の熱膨張（伸縮）がスライド保持手段により吸収されるため、スライド保持手段による排気マフラー装置の耐久性劣化防止への貢献度が高い。
【００１３】
また、本発明に係る車両の排気マフラー装置は、請求項３に記載したように、請求項１の構成において、前記マフラーボディーの内部前方に排気浄化用の触媒を設置し、前記片持ち状に固定された排気管の自由端に上記触媒を直結し、上記自由端の付近を前記スライド保持手段により保持した。
【００１４】
この場合、片持ち状に固定された排気管から排出される排気ガスが全て触媒を通るので排気浄化効率が一段と向上するが、上記排気管の自由端に触媒の重量が加わるため、排気管への曲げモーメントが増大し、その耐久性を劣化させる原因となる。しかし、スライド保持手段により触媒の重量が保持されるため、耐久性劣化が防止される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１は、本発明に係る排気マフラー装置が適用された車両の一例であるスクーター型の自動二輪車の左側面図である。この自動二輪車１は、車体前頭部に、前輪２を支持するフロントフォーク３がハンドルバー４とともに左右回動自在に枢着され、車体後半部上に着座シート５が設置され、この着座シート５とハンドルバー４との間が下方に大きく湾入し、この部分に乗員の足を載せるステップボード６が形成されている。
【００１７】
ステップボード６の後部下方には図示しないエンジンユニットが設置され、このエンジンユニットから後方に延びるドライブユニット７の後端に後輪８が支持されている。そして、エンジンユニットから後方に延出する排気マフラー装置１０が後輪８の右側に設置されている。
【００１８】
この排気マフラー装置１０は、図２にも拡大して示すように、エンジンユニットの排気ポートから後方に向けて延出するエキゾーストパイプ１１に筒状のマフラーボディー１２が接続されている。マフラーボディー１２は、ほぼ車体前後方向に沿うように後斜め上方に浅く角度付けられ、その内側面には車体への固定用の前後２箇所の取付ブラケット１３，１４が設けられている。
【００１９】
図３は、本発明の第１実施形態を示す排気マフラー装置１０の縦断面図であり、図４は図３のＩＶ矢視図であり、図５と図６は、それぞれ図３のＶ−Ｖ線、ＶＩ−ＶＩ線に沿う縦断面図である。
【００２０】
マフラーボディー１２の外殻を構成するのは左右一対の半円筒状のボディー半身１６Ｌ，１６Ｒであり、これらは最中合わせに接合され、その内周に一回り小径な管状のインナーボディー１７が同軸的に配置されている。インナーボディー１７は多孔状プレート（パンチングプレート）により形成され、その両端がスペーサー１８，１９を介してボディー半身１６Ｌ，１６Ｒの両端内周部に固着される。なお、ボディー半身１６Ｌ，１６Ｒを一体化して円筒状に形成してもよい。また、ボディー半身１６Ｌ，１６Ｒとインナーボディー１７との間の空間にはグラスウール等の消音断熱材が充填される。
【００２１】
また、前側のスペーサー１８には漏斗状のフロントカバー２１が冠着される一方、後側のスペーサー１９には椀状のテールカバー２２，２３が２重に冠着されて間に消音断熱材が充填される。
【００２２】
さらに、インナーボディー１７の内側中間部には３枚の隔壁２４，２５，２６が設けられ、これらによりインナーボディー１７の内部空間が長手方向に並ぶ４つの膨張室２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄに区画されている。
【００２３】
このように構成されたマフラーボディー１２の内部には、エキゾーストパイプ１１の延長管となるインナーパイプ２８が長手方向に配設されている。このインナーパイプ２８は、フロントカバー２１からマフラーボディー１２の内部に進入して後方に延び、前から３番目の膨張室２７ｃ内でＵターンして前方に向きを変え、２番目の膨張室２７ｂ内に出口部２９が開口している。
【００２４】
また、マフラーボディー１２の内部前方に排気浄化用の触媒３１が設置されている。この触媒３１は最前部の隔壁２４に貫通支持されており、触媒３１の後端とインナーパイプ２８の自由端開口部（出口部２９）とが少しの距離を開けて対面している。触媒３１はハニカムコア状触媒またはメタル状触媒等とされる。
【００２５】
インナーパイプ２８は例えば３ピース構造であり、Ｕターン部分を構成するＵ字管３３と、その上流側および下流側の直管部分をそれぞれ構成する排気管３４，３５とから構成されている。
【００２６】
排気管３４は、その最前端部が一段拡径されて嵌合部３６が形成され、この嵌合部３６の外周がフロントカバー２１の収斂部内周に固着され、嵌合部３６の内周にエキゾーストパイプ１１の末端が嵌合されて固着される。また、排気管３４の中間部は２枚の隔壁２４，２５に貫通支持されている。したがって、排気管３４は、フロントカバー２１と隔壁２４，２５により３箇所を固定されている。
【００２７】
一方、排気管３５は、隔壁２５にのみに貫通支持されて片持ち状に固定され、一方側に自由端を備えて排気管３４に対し平行に配設されている。また、Ｕ字管３３は前から３番目の膨張室２７ｃ内に配置されている。
【００２８】
また、マフラーボディー１２内には、長短２本の連通パイプ３８，３９がインナーパイプ２８（排気管３４，３５）に平行に配設されている。長い方の連通パイプ３８は隔壁２４，２５，２６に貫通支持されて膨張室２７ａと膨張室２７ｄとを連通させる一方、短い方の連通パイプ３９は隔壁２６に貫通支持されて膨張室２７ｃと膨張室２７ｄとを連通させている。なお、連通パイプ３９の後端側はキャップ４０により閉塞され、その前方の区間４１が多孔状とされている。
【００２９】
さらに、テールパイプ４３が隔壁２６とテールカバー２２，２３とに貫通支持されて設けられており、このテールパイプ４３により膨張室２７ｃが外部に連通している。
【００３０】
そして、図７および図８にも示すように、排気管３４にはスライド保持手段Ａが設けられている。このスライド保持手段Ａは、片持ち状に固定された排気管３５の自由端付近を軸方向にスライド可能に保持するものである。
【００３１】
スライド保持手段Ａは、排気管３５に環装される環装部材４５と、この環装部材４５を排気管３４に固定するブラケット４６を備えて構成されている。環装部材４５は例えばリング状に形成され、ブラケット４６は例えば帯状の板金材をプレス加工し、湾曲した固着面４６ａと、その両端からハの字状に下方に延びる一対の支持板４６ｂとを備えて略台形状に形成されたものであり、固着面４６ａが環装部材４５の外周面にフィットして一対の溶接部４７により環装部材４５に固着され、２枚の支持板４６ｂの下端がそれぞれ溶接部４８により排気管３４に固着されている。
【００３２】
環装部材４５の内径は、排気管３５が密に、かつ軸方向にスライドできる大きさに設定されている。ここで重要なことは、排気管３５と環装部材４５との間にガタツキが無く、しかも両部材３５，４５が軸方向にスムーズに相対移動できることである。なお、環装部材４５は必ずしもリング状でなくてもよく、Ｃ字状（クランプ状）等であってもよい。
【００３３】
以上のように構成された排気マフラー装置１０において、エンジンユニットから排出された排気ガスは、エキゾーストパイプ１１を経てマフラーボディー１２内部のインナーパイプ２８を流れ、インナーパイプ２８の出口部２９から先ず膨張室２７ｂに流入し、次に触媒３１を通過してＨＣ，ＣＯ等の有害成分を浄化されてから膨張室２７ａに流入し、次に連通パイプ３８を経て最後部の膨張室２７ｄに流入し、さらに連通パイプ３９を経て膨張室２７ｃに流入し、各膨張室２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄにて順次膨張することにより充分に消音された後、テールパイプ４３より外部に排出される。
【００３４】
この排気マフラー装置１０は、インナーパイプ２８がＵターン形状であることから、触媒３１に到達するまでの排気ガス流路長を充分に長く取れるので、エンジンユニットの出力特性やトルク特性を向上させることができる。
【００３５】
インナーパイプ２８の直管部分を構成する排気管３４，３５のうち、排気管３４はフロントカバー２１と隔壁２４と隔壁２５により３箇所で固定されているが、排気管３５は隔壁２５のみにより片持ち状に固定されているため、排気管３５の自由端側をスライド保持手段Ａに保持させたことにより、排気管３５の揺れや振動を効果的に抑制して排気マフラー装置１０の耐久性を向上させることができる。
【００３６】
スライド保持手段Ａは排気管３５を軸方向にスライド可能に保持するため、排気管３５が熱膨張して軸方向へ伸縮しても、この伸縮がスライド保持手段Ａにより吸収される。したがって、排気管３５とスライド保持手段Ａとの間に過大な応力が加わらず、これにより排気マフラー装置１０の耐久性が大きく向上する。
【００３７】
しかも、スライド保持手段Ａは排気管３５の自由端付近を保持するため、排気管３５の揺れや振動を最も効率良く抑制できる。また、スライド保持手段Ａは環装部材４５とブラケット４６からなる簡素な構造であるため、その設置や組立が容易である。
【００３８】
さらに、この排気マフラー装置１０は、排気管３５から排出される排気ガスが直ちに触媒３１に触れるので排気浄化効率が高い反面、触媒３１の発する高温な反応熱により排気管３５の熱膨張量が増大する傾向が見られる。しかし、この排気管３５の熱膨張（伸縮）がスライド保持手段Ａによりスムーズに吸収されるため、スライド保持手段Ａによる排気マフラー装置１０の耐久性劣化防止への貢献度が高い。
【００３９】
一方、図９は本発明の第２実施形態を示す排気マフラー装置５０の縦断面図である。この排気マフラー装置５０が第１実施形態の排気マフラー装置１０と異なる点は、隔壁の枚数および膨張室の数、インナーパイプの形状、連通パイプおよびテールパイプによる連通構造、触媒の固定構造、スライド保持手段の構成であり、他の部分の構成は同じであるため、同一符号を付して説明を省略する。
【００４０】
排気マフラー装置５０のマフラーボディー１２の内部空間は２枚の隔壁５１，５２により３つの膨張室５３ａ，５３ｂ，５３ｃに区画され、インナーパイプ５４が第１実施形態の場合と同様にフロントカバー２１からマフラーボディー１２の内部に進入して後方に延び、前から２番目の膨張室５３ｂ内でＵターンして前方に向きを変え、その出口部５５が１番目の膨張室５３ａ内に開口している。
【００４１】
インナーパイプ５４は３ピース構造であり、Ｕターン部分を構成するＵ字管５６と、その上流側および下流側の直管部分をそれぞれ構成する排気管５７，５８とから構成され、排気管５７はフロントカバー２１と隔壁５１により２箇所で固定され、排気管５８は隔壁５１にのみ貫通支持されて片持ち状に固定され、排気管５７に対し略平行に配設されている。
【００４２】
また、マフラーボディー１２内には長短２本の連通パイプ６０，６１が配設されており、連通パイプ６０は隔壁５１，５２に貫通支持されて膨張室５３ａと膨張室５３ｃとを連通させる一方、連通パイプ６１は隔壁５２に貫通支持されて膨張室５３ｂと膨張室５３ｃ内とを連通させている。なお、連通パイプ６１の構造は第１実施形態に示す連通パイプ３９と同一である。
【００４３】
さらに、テールパイプ６２が隔壁５２とテールカバー２２，２３とに貫通支持されて設けられ、膨張室５３ｂを外部に連通させている。
【００４４】
排気管５８の中間部分は浅い角度で湾曲され、その自由端側が排気管５７に近接し、出口部５５にディフューザー管６４を介して触媒６５が直結されている。この触媒６５はハニカムコア状触媒またはメタル状触媒等とされる。
【００４５】
そして図１０にも示すように、スライド保持手段Ｂにより、片持ち状に固定された排気管５８の自由端付近が排気管５７の中間部にスライド可能に保持される。スライド保持手段Ｂは、例えばリング状の環装部材６７，６８を備えてなり、その間が溶接部６９等により固着されている。
【００４６】
環装部材６７は排気管５７に環装されて溶接部７０等により排気管５７に固着されるが、環装部材６８は排気管５８に対し密に、かつ軸方向にスライド可能に環装されるのみである。なお、環装部材６７を省略して図１１に示すように環装部材６８を溶接部７１等により排気管５７に直接固定してもよい。さらに、環装部材６７，６８は必ずしもリング状でなくてもよく、Ｃ字状（クランプ状）等であってもよい。
【００４７】
この排気マフラー装置５０において、エンジンユニットから排出された排気ガスは、エキゾーストパイプ１１を経てマフラーボディー１２内部のインナーパイプ５４を流れ、その出口部５５に直結された触媒６５を通過してＨＣ，ＣＯ等の有害成分を浄化されてから膨張室５３ａに流入し、次に連通パイプ６０を経て膨張室５３ｃに流入し、さらに連通パイプ６１を経て膨張室５３ｂに流入し、各膨張室５３ａ，５３ｂ，５３ｃにて順次膨張することにより充分に消音された後、テールパイプ６２より外部に排出される。
【００４８】
排気管５７に固定されたスライド保持手段Ｂは、片持ち状に固定された排気管５８を軸方向にスライド可能に保持しているため、排気管５８の揺れや振動が抑制されるとともに、排気管５８が熱膨張することによる軸方向への伸縮が吸収される。したがって、排気管５８とスライド保持手段Ｂとの間に過大な応力が加わらず、これにより排気マフラー装置５０の耐久性が大きく向上する。また、スライド保持手段Ｂの構造が非常に簡素なため、設置や組立が容易である。
【００４９】
さらに、この排気マフラー装置５０は、排気管５８の出口部５５に触媒６５が直結されているため、出口部５５から排出される高温な排気ガスの全てが直ちに触媒６５を通ることができ、排気浄化効率が非常に高い反面、触媒６５の重量により片持ち状に固定された排気管５８の根元に過大な曲げモーメントが加わり得る。しかし、スライド保持手段Ｂにより触媒６５の重量が保持されるため、排気管５８に曲げモーメントが一切加わらず、よって排気マフラー装置５０の耐久性が劣化する懸念がない。
【００５０】
なお、上記第１実施形態および第２実施形態の構成は、自動二輪車の排気マフラー装置のみに限定されず、自動車等、他種の車両の排気マフラー装置にも幅広く適用することができる。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る車両の排気マフラー装置は、マフラーボディーの内部に、複数箇所を固定された排気管と、一方側に自由端を備えて片持ち状に固定された排気管とが略平行に配設された車両の排気マフラー装置において、上記複数箇所を固定された排気管の固定箇所間に上記片持ち状に固定された排気管を排気管の軸方向へスライド可能に保持するスライド保持手段を固定して設け、このスライド保持手段を、上記片持ち状に固定された排気管の自由端付近に環装されて上記排気管の軸方向にスライド可能な環状部材を備えたものとしたことを特徴とするものであり、これによれば簡素な構成によりマフラーボディーの内部に配設された排気管の揺れや振動および熱膨張等に起因する排気マフラー装置の耐久性劣化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る排気マフラー装置が適用されたスクーター型の自動二輪車の左側面図。
【図２】排気マフラー装置の拡大左側面図。
【図３】本発明の第１実施形態を示す排気マフラー装置の縦断面図。
【図４】図３のＩＶ矢視図。
【図５】図３のＶ−Ｖ線に沿う縦断面図。
【図６】図３のＶＩ−ＶＩ線に沿う縦断面図。
【図７】スライド保持手段の斜視図。
【図８】図３のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿うスライド保持手段の縦断面図。
【図９】本発明の第２実施形態を示す排気マフラー装置の縦断面図。
【図１０】スライド保持手段の斜視図。
【図１１】スライド保持手段の斜視図。
【図１２】従来の技術を示す排気マフラー装置の縦断面図。
【符号の説明】
１車両の一例であるスクーター型車両
１０，５０排気マフラー装置
１２マフラーボディー
３１，６５触媒
３４，５７複数箇所を固定された排気管
３５，５８片持ち状に固定された排気管
４５，６８環装部材
Ａ，Ｂスライド保持手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an exhaust muffler device for a vehicle in which a plurality of exhaust pipes are arranged substantially in parallel inside a muffler body.
[0002]
[Prior art]
In an exhaust muffler device for a vehicle such as a motorcycle, as shown in FIG. 12, the inner pipe 102 disposed inside the muffler body 101 is formed into a U-turn shape, so that the exhaust gas flow path length is made longer and the engine Have improved output characteristics and torque characteristics. In this case, the inner pipe 102 includes a U-shaped tube 103 forming a U-turn portion and exhaust pipes 104 and 105 connected to the upstream side and the downstream side of the U-shaped tube 103, respectively. An exhaust pipe (not shown) is connected to the side.
[0003]
The exhaust pipe 104 is fixed at three locations by a front end portion of the muffler body 101 and two partition walls 106 and 107 that partition the inside of the muffler body 101, and the exhaust pipe 105 is fixed in a cantilever manner only by the partition wall 107. ing. In order to suppress the vibration and vibration on the free end side of the exhaust pipe 105 that is cantilevered, the intermediate portion of the exhaust pipe 104 and the vicinity of the free end of the exhaust pipe 105 are connected and fixed by a connecting member 108. . The connecting member 108 is, for example, a plate material, and both ends thereof are fixed to the exhaust pipes 104 and 105 by welding.
[0004]
Further, in order to comply with exhaust gas regulations that are becoming stricter year by year, a catalyst 109 has been installed inside the muffler body 101. The catalyst 109 is disposed so as to face the outlet (free end) of the exhaust pipe 105 in front of the inside of the muffler body 101 so as to easily contact the high-temperature exhaust gas discharged from the inner pipe 102.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, as described above, the connecting member 108 directly connects the intermediate portion of the exhaust pipe 104 fixed at a plurality of places (three places) and the vicinity of the free end of the exhaust pipe 105 fixed in a cantilever manner. Therefore, when the exhaust pipe 105 expands due to exhaust heat and expands and contracts in the axial direction, an excessive stress is applied to the welded portions at both ends of the connecting member 108, which adversely affects the durability of the exhaust muffler device. It was. In particular, when the catalyst 109 is installed inside the muffler body 101, the amount of thermal expansion of the exhaust pipe 105 is increased by the high-temperature reaction heat generated by the catalyst 109, and the above problem is further promoted.
[0006]
An exhaust muffler device for a vehicle according to the present invention has been invented to solve the above-mentioned problems, and its purpose is to shake and vibrate an exhaust pipe disposed inside the muffler body with a simple configuration, and The object is to prevent deterioration in durability of the exhaust muffler device due to thermal expansion or the like.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an exhaust muffler device for a vehicle according to the present invention comprises an exhaust pipe fixed at a plurality of locations inside a muffler body and a free end on one side. In an exhaust muffler device for a vehicle in which an exhaust pipe fixed in a cantilever manner is disposed substantially in parallel, the exhaust pipe fixed in the cantilever manner between fixed portions of the exhaust pipe in which the plurality of locations are fixed The slide holding means for slidably holding the exhaust pipe in the axial direction of the exhaust pipe is fixed, and the slide holding means is mounted near the free end of the exhaust pipe fixed in a cantilever manner so that the exhaust pipe An annular member slidable in the axial direction is provided .
[0008]
According to the above configuration, since the exhaust pipe fixed in a cantilever manner is slidably held by the exhaust pipe fixed in a plurality of positions via the slide holding means, the exhaust pipe fixed in a cantilever manner is provided. While shaking and vibration are suppressed, even if the exhaust pipe fixed in a cantilever form is thermally expanded and expands and contracts in the axial direction, the expansion and contraction is absorbed by the slide holding means. For this reason, no stress is applied between the two exhaust pipes, thereby preventing deterioration of the durability of the exhaust muffler device.
[0009]
Further , since vibration on the free end side of the exhaust pipe fixed in a cantilever manner is efficiently suppressed, deterioration of the durability of the exhaust muffler device is also prevented in this respect.
[0010]
Further, if that the slide retaining means as this mainly of installed circumferentially around member, can be made very simple and its configuration.
[0011]
According to the exhaust muffler device for a vehicle according to the present invention, as described in claim 2 , in the configuration of claim 1 , an exhaust purification catalyst is disposed in front of the muffler body, and the cantilever is provided. The free end opening of the fixed exhaust pipe was faced to the vicinity of the catalyst, and the vicinity of the free end was held by the slide holding means.
[0012]
In this case, high-temperature exhaust gas discharged from the exhaust pipe fixed in a cantilever manner immediately contacts the catalyst, so that the exhaust purification efficiency is improved, but the thermal expansion amount of the exhaust pipe increases due to the reaction heat of the catalyst. . However, since the thermal expansion (expansion / contraction) of the exhaust pipe is absorbed by the slide holding means, the contribution of the slide holding means to prevention of durability deterioration of the exhaust muffler device is high.
[0013]
According to a third aspect of the present invention, there is provided an exhaust muffler device for a vehicle according to the first aspect , wherein an exhaust purification catalyst is installed in front of the muffler body to form the cantilever. The catalyst was directly connected to the free end of the fixed exhaust pipe, and the vicinity of the free end was held by the slide holding means.
[0014]
In this case, exhaust gas exhausted from the exhaust pipe fixed in a cantilever manner passes through the catalyst, so exhaust purification efficiency is further improved. However, since the weight of the catalyst is added to the free end of the exhaust pipe, This increases the bending moment of the steel and causes its durability to deteriorate. However, since the weight of the catalyst is held by the slide holding means, durability deterioration is prevented.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0016]
FIG. 1 is a left side view of a scooter type motorcycle which is an example of a vehicle to which an exhaust muffler device according to the present invention is applied. In the motorcycle 1, a front fork 3 that supports the front wheel 2 is pivotally attached to the front head of the vehicle body together with a handlebar 4 so as to be rotatable left and right, and a seating seat 5 is installed on the rear half of the vehicle body. A step board 6 is formed between the handlebars 4 and the handlebars 4 so that the occupant's feet can be placed on this portion.
[0017]
An engine unit (not shown) is installed below the rear part of the step board 6, and a rear wheel 8 is supported at the rear end of the drive unit 7 extending rearward from the engine unit. An exhaust muffler device 10 extending rearward from the engine unit is installed on the right side of the rear wheel 8.
[0018]
In the exhaust muffler device 10, as shown in an enlarged view in FIG. 2, a cylindrical muffler body 12 is connected to an exhaust pipe 11 that extends rearward from the exhaust port of the engine unit. The muffler body 12 is obliquely angled rearward and obliquely upward substantially along the longitudinal direction of the vehicle body, and two mounting brackets 13 and 14 for fixing to the vehicle body are provided on the inner side surface thereof.
[0019]
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the exhaust muffler device 10 showing the first embodiment of the present invention, FIG. 4 is a view taken along arrow IV in FIG. 3, and FIGS. 5 and 6 are respectively V- It is a longitudinal cross-sectional view which follows a V line and a VI-VI line.
[0020]
The outer shell of the muffler body 12 is composed of a pair of left and right semi-cylindrical body halves 16L and 16R, which are joined together in the middle, and a tubular inner body 17 having a small diameter is coaxially formed on the inner periphery thereof. Are arranged. The inner body 17 is formed of a porous plate (punching plate), and both ends thereof are fixed to inner peripheral portions of both ends of the body half bodies 16L and 16R via spacers 18 and 19, respectively. The body half bodies 16L and 16R may be integrated to form a cylindrical shape. A space between the body half bodies 16L, 16R and the inner body 17 is filled with a sound insulation material such as glass wool.
[0021]
In addition, a funnel-shaped front cover 21 is attached to the front spacer 18, while a saddle-like tail cover 22, 23 is attached to the rear spacer 19, and a silencing heat insulating material is interposed therebetween. Filled.
[0022]
Further, three partition walls 24, 25, and 26 are provided in the inner middle portion of the inner body 17, and thereby, the inner space of the inner body 17 is partitioned into four expansion chambers 27a, 27b, 27c, and 27d arranged in the longitudinal direction. Has been.
[0023]
Inside the muffler body 12 configured as described above, an inner pipe 28 serving as an extension pipe of the exhaust pipe 11 is disposed in the longitudinal direction. The inner pipe 28 enters the inside of the muffler body 12 from the front cover 21 and extends rearward. The inner pipe 28 makes a U-turn in the third expansion chamber 27c from the front and changes its direction to the front. The outlet 29 is open.
[0024]
Further, an exhaust purification catalyst 31 is installed in front of the muffler body 12. The catalyst 31 is supported by being penetrated by the foremost partition 24, and the rear end of the catalyst 31 and the free end opening (outlet portion 29) of the inner pipe 28 face each other with a small distance. The catalyst 31 is a honeycomb core catalyst or a metal catalyst.
[0025]
The inner pipe 28 has, for example, a three-piece structure, and includes a U-shaped pipe 33 that forms a U-turn portion, and exhaust pipes 34 and 35 that respectively form a straight pipe portion on the upstream side and the downstream side thereof.
[0026]
The exhaust pipe 34 has a fitting portion 36 formed by expanding its front end by one step, and the outer periphery of the fitting portion 36 is fixed to the inner periphery of the converging portion of the front cover 21. The end of the exhaust pipe 11 is fitted and fixed. Further, the intermediate portion of the exhaust pipe 34 is supported by the two partition walls 24 and 25 so as to penetrate therethrough. Therefore, the exhaust pipe 34 is fixed at three locations by the front cover 21 and the partition walls 24 and 25.
[0027]
On the other hand, the exhaust pipe 35 is supported by being penetrated only by the partition wall 25 and fixed in a cantilevered manner, and is provided in parallel with the exhaust pipe 34 with a free end on one side . The U-shaped tube 33 is disposed in the third expansion chamber 27c from the front.
[0028]
In the muffler body 12, two long and short communication pipes 38 and 39 are arranged in parallel to the inner pipe 28 (exhaust pipes 34 and 35). The longer communication pipe 38 is pierced and supported by the partition walls 24, 25 and 26 to connect the expansion chamber 27a and the expansion chamber 27d, while the shorter communication pipe 39 is pierced and supported by the partition wall 26 and expands to the expansion chamber 27c. The chamber 27d is in communication. The rear end side of the communication pipe 39 is closed by a cap 40, and a section 41 in front of the communication pipe 39 is porous.
[0029]
Further, a tail pipe 43 is provided to be penetrated and supported by the partition wall 26 and the tail covers 22 and 23, and the expansion chamber 27 c communicates with the outside by the tail pipe 43.
[0030]
As shown in FIGS. 7 and 8, the exhaust pipe 34 is provided with a slide holding means A. The slide holding means A holds the vicinity of the free end of the exhaust pipe 35 fixed in a cantilever manner so as to be slidable in the axial direction.
[0031]
The slide holding means A includes an annular member 45 that is attached to the exhaust pipe 35 and a bracket 46 that fixes the annular member 45 to the exhaust pipe 34. The annular member 45 is formed in, for example, a ring shape, and the bracket 46 is formed by pressing, for example, a belt-shaped sheet metal material, and includes a curved fixing surface 46a and a pair of support plates 46b extending downward in a C shape from both ends thereof. has been formed in a substantially trapezoidal shape comprising, fixing surface 46a is fixed to the mounted around member 45 by a pair of welding portions 47 to fit to the outer peripheral surface of the installed circumferentially around member 45, the lower end of two support plates 46b Are fixed to the exhaust pipe 34 by welds 48, respectively.
[0032]
The inner diameter of the annular member 45 is set to a size that allows the exhaust pipe 35 to slide densely and in the axial direction. What is important here is that there is no backlash between the exhaust pipe 35 and the annular member 45, and that both the members 35 and 45 can smoothly move relative to each other in the axial direction. The ring member 45 does not necessarily have a ring shape, and may have a C shape (clamp shape) or the like.
[0033]
In the exhaust muffler device 10 configured as described above, the exhaust gas discharged from the engine unit flows through the exhaust pipe 11 and the inner pipe 28 inside the muffler body 12, and firstly from the outlet 29 of the inner pipe 28, the expansion chamber. 27b, and then passes through the catalyst 31 to purify harmful components such as HC and CO, and then flows into the expansion chamber 27a, and then flows into the expansion chamber 27d at the rearmost part through the communication pipe 38. After flowing into the expansion chamber 27c through the communication pipe 39, the sound is sufficiently silenced by sequentially expanding in the expansion chambers 27a, 27b, 27c, and 27d, and then discharged from the tail pipe 43 to the outside.
[0034]
In the exhaust muffler device 10, since the inner pipe 28 has a U-turn shape, the exhaust gas passage length until reaching the catalyst 31 can be made sufficiently long, so that the output characteristics and torque characteristics of the engine unit are improved. Can do.
[0035]
Of the exhaust pipes 34 and 35 constituting the straight pipe portion of the inner pipe 28, the exhaust pipe 34 is fixed at three locations by the front cover 21, the partition wall 24, and the partition wall 25. Since the free end side of the exhaust pipe 35 is held by the slide holding means A, the exhaust muffler device 10 is made durable by effectively suppressing shaking and vibration of the exhaust pipe 35 because the exhaust pipe 35 is held by the slide holding means A. Can be improved.
[0036]
Since the slide holding means A holds the exhaust pipe 35 so as to be slidable in the axial direction, even if the exhaust pipe 35 thermally expands and expands and contracts in the axial direction, the expansion and contraction is absorbed by the slide holding means A. Therefore, an excessive stress is not applied between the exhaust pipe 35 and the slide holding means A, thereby greatly improving the durability of the exhaust muffler device 10.
[0037]
In addition, since the slide holding means A holds the vicinity of the free end of the exhaust pipe 35, the swing and vibration of the exhaust pipe 35 can be most effectively suppressed. Further, since the slide holding means A has a simple structure comprising the ring member 45 and the bracket 46, its installation and assembly are easy.
[0038]
Further, the exhaust muffler device 10 has high exhaust purification efficiency because the exhaust gas discharged from the exhaust pipe 35 immediately contacts the catalyst 31, but the thermal expansion amount of the exhaust pipe 35 is increased by the high-temperature reaction heat generated by the catalyst 31. The tendency to do is seen. However, since the thermal expansion (expansion / contraction) of the exhaust pipe 35 is smoothly absorbed by the slide holding means A, the contribution of the slide holding means A to the prevention of durability deterioration of the exhaust muffler device 10 is high.
[0039]
On the other hand, FIG. 9 is a longitudinal sectional view of an exhaust muffler device 50 showing a second embodiment of the present invention. The exhaust muffler device 50 differs from the exhaust muffler device 10 of the first embodiment in that the number of partition walls and the number of expansion chambers, the shape of the inner pipe, the communication structure using the communication pipe and the tail pipe, the catalyst fixing structure, and the slide holding Since it is the structure of a means and the structure of another part is the same, it attaches | subjects the same code | symbol and abbreviate | omits description.
[0040]
The internal space of the muffler body 12 of the exhaust muffler device 50 is divided into three expansion chambers 53a, 53b, 53c by two partition walls 51, 52, and the inner pipe 54 is separated from the front cover 21 in the same manner as in the first embodiment. It enters the inside of the muffler body 12 and extends rearward, makes a U-turn in the second expansion chamber 53b from the front, changes its direction forward, and its outlet 55 opens into the first expansion chamber 53a. .
[0041]
The inner pipe 54 has a three-piece structure, and is composed of a U-shaped pipe 56 constituting a U-turn portion and exhaust pipes 57 and 58 constituting straight pipe portions on the upstream side and the downstream side, respectively. The exhaust pipe 58 is fixed to the front cover 21 and the partition wall 51 at two locations. The exhaust pipe 58 is supported only by the partition wall 51 so as to be cantilevered, and is disposed substantially parallel to the exhaust pipe 57.
[0042]
In addition, two long and short communication pipes 60 and 61 are arranged in the muffler body 12, and the communication pipe 60 is supported by penetrating the partition walls 51 and 52 to communicate the expansion chamber 53a and the expansion chamber 53c. The communication pipe 61 penetrates and is supported by the partition wall 52 to connect the expansion chamber 53b and the expansion chamber 53c. The structure of the communication pipe 61 is the same as the communication pipe 39 shown in the first embodiment.
[0043]
Further, a tail pipe 62 is provided to be penetrated and supported by the partition wall 52 and the tail covers 22 and 23, and communicates the expansion chamber 53b to the outside.
[0044]
The middle portion of the exhaust pipe 58 is curved at a shallow angle, the free end side thereof is close to the exhaust pipe 57, and the catalyst 65 is directly connected to the outlet portion 55 via the diffuser pipe 64. The catalyst 65 is a honeycomb core catalyst or a metal catalyst.
[0045]
As shown in FIG. 10, the slide holding means B slidably holds the vicinity of the free end of the exhaust pipe 58 fixed in a cantilever manner in the intermediate portion of the exhaust pipe 57. The slide holding means B includes, for example, ring-shaped ring members 67 and 68, and the space between them is fixed by a welding portion 69 or the like.
[0046]
The annular member 67 is attached to the exhaust pipe 57 and fixed to the exhaust pipe 57 by the welded portion 70 or the like, but the annular member 68 is annularly attached to the exhaust pipe 58 so as to be slidable in the axial direction. Only. Alternatively, the ring member 67 may be omitted and the ring member 68 may be directly fixed to the exhaust pipe 57 by the welded portion 71 or the like as shown in FIG. Furthermore, the ring members 67 and 68 are not necessarily ring-shaped, and may be C-shaped (clamped) or the like.
[0047]
In the exhaust muffler device 50, exhaust gas discharged from the engine unit flows through the exhaust pipe 11, flows through the inner pipe 54 inside the muffler body 12, passes through the catalyst 65 directly connected to the outlet 55, and passes through the catalyst 65. After the harmful components such as are purified, they flow into the expansion chamber 53a, then flow into the expansion chamber 53c through the communication pipe 60, and further flow into the expansion chamber 53b through the communication pipe 61, and the expansion chambers 53a, 53b, The sound is sufficiently silenced by sequential expansion at 53c, and then discharged from the tail pipe 62 to the outside.
[0048]
The slide holding means B fixed to the exhaust pipe 57 holds the exhaust pipe 58 fixed in a cantilevered manner so as to be slidable in the axial direction. The expansion and contraction in the axial direction due to the thermal expansion of the tube 58 is absorbed. Therefore, an excessive stress is not applied between the exhaust pipe 58 and the slide holding means B, thereby greatly improving the durability of the exhaust muffler device 50. Moreover, since the structure of the slide holding means B is very simple, installation and assembly are easy.
[0049]
Further, in the exhaust muffler device 50, since the catalyst 65 is directly connected to the outlet portion 55 of the exhaust pipe 58, all of the high-temperature exhaust gas discharged from the outlet portion 55 can immediately pass through the catalyst 65, While the purification efficiency is very high, an excessive bending moment can be applied to the root of the exhaust pipe 58 that is fixed in a cantilevered manner by the weight of the catalyst 65. However, since the weight of the catalyst 65 is held by the slide holding means B, no bending moment is applied to the exhaust pipe 58, so there is no concern that the durability of the exhaust muffler device 50 will deteriorate.
[0050]
The configurations of the first embodiment and the second embodiment are not limited to the exhaust muffler device of a motorcycle, and can be widely applied to the exhaust muffler device of other types of vehicles such as automobiles.
[0051]
【The invention's effect】
As described above, the exhaust muffler device for a vehicle according to the present invention includes an exhaust pipe fixed at a plurality of locations inside the muffler body, and an exhaust pipe fixed in a cantilever manner with a free end on one side. In an exhaust muffler device for a vehicle in which the exhaust pipes are arranged substantially parallel to each other, the cantilevered exhaust pipe can be slid in the axial direction of the exhaust pipe between the fixed places of the exhaust pipe to which the plurality of places are fixed. A slide holding means for holding is fixedly provided, and the slide holding means is provided in the vicinity of a free end of the cantilevered exhaust pipe and includes an annular member that is slidable in the axial direction of the exhaust pipe. and it is characterized in the the fact that the durability of the exhaust muffler device due to shaking or vibration, and thermal expansion of the exhaust pipe disposed inside of the muffler body with a simple structure degradation According to this Prevent Rukoto can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a left side view of a scooter type motorcycle to which an exhaust muffler device according to the present invention is applied.
FIG. 2 is an enlarged left side view of an exhaust muffler device.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of an exhaust muffler device showing a first embodiment of the present invention.
4 is a view taken along arrow IV in FIG. 3;
FIG. 5 is a longitudinal sectional view taken along line VV in FIG. 3;
6 is a longitudinal sectional view taken along the line VI-VI in FIG. 3;
FIG. 7 is a perspective view of a slide holding means.
8 is a longitudinal sectional view of the slide holding means taken along line VIII-VIII in FIG.
FIG. 9 is a longitudinal sectional view of an exhaust muffler device showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a perspective view of a slide holding unit.
FIG. 11 is a perspective view of a slide holding means.
FIG. 12 is a longitudinal sectional view of an exhaust muffler device showing a conventional technique.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Scooter type vehicle 10, 50 which is an example of vehicle Exhaust muffler device 12 Muffler body 31, 65 Catalyst 34, 57 Exhaust pipes 35, 58 fixed at a plurality of positions Exhaust pipes 45, 68 fixed in a cantilever manner Member A, B Slide holding means

Claims

In an exhaust muffler device for a vehicle, wherein an exhaust pipe fixed at a plurality of locations and an exhaust pipe fixed in a cantilever manner with a free end on one side are arranged substantially in parallel inside the muffler body. provided to fix the slide holding means for holding and sliding the exhaust pipe fixed to said cantilevered between the fixed portion of the exhaust pipe which is fixed a plurality of positions in the axial direction of the exhaust pipe, the slide holding means, An exhaust muffler device for a vehicle, comprising an annular member that is mounted near the free end of the exhaust pipe fixed in a cantilever manner and is slidable in the axial direction of the exhaust pipe .

An exhaust purification catalyst is installed in front of the muffler body, a free end opening portion of the exhaust pipe fixed in a cantilever shape faces the vicinity of the catalyst, and the vicinity of the free end is the slide holding means. The exhaust muffler device for a vehicle according to claim 1, which is held by the vehicle.

The set up catalyst for exhaust gas purification in internal front of the muffler body, the directly connected the catalyst to the free end of the exhaust pipe that is fixed to the cantilever, and the vicinity of the free end is held by said slide holding means according Item 2. An exhaust muffler device for a vehicle according to Item 1 .